低锌含量胶料配方的研究

研究低锌含量胶料配方。探讨间接法氧化锌、有机锌和核壳结构高活性界面氧化锌在纯天然橡胶（NR）和NR/炭黑胶料中活性的差异,重点讨论3种锌化合物对硫化胶抗硫化返原特性的贡献,并分析3种锌化合物对NR/炭黑胶料物理性能的影响。     

有机锌在NR/SBR/BR胎面胶中的应用

以氧化锌作对比,对有机锌在天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)胎面胶中的应用进行试验研究。结果表明,添加有机锌和氧化锌的2种胶料硫化特性接近;添加有机锌的胶料部分物理性能超过添加氧化锌的胶料,耐热氧老化性能明显优于添加氧化锌的胶料。     

高活性氧化锌Z80对填充炭黑NR胶料性能影响的研究

高活性氧化锌Z80的主要特点是氧化锌含量较间接法氧化锌的含量低，比表面积大、活性高，并且较普通氧化锌价格便宜。通过高活性氧化锌Z80等量或减量替代间接法氧化锌对填充炭黑NR胶料性能的影响试验表明，当用高活性氧化锌Z80等量或减量替代间接法氧化锌时，胶料的焦烧时间延长；当用高活性氧化锌Z80等量或减量30％-60％替代间接法氧化锌时，胶料的正硫化时间和300％定伸应力呈现下降趋势；超过25％（与间接法氧化锌的含量相当）使用高活性氧化锌Z80替代间接法氧化锌时，胶料的抗硫化返原性能明显提高。     

纳米氧化锌对NR胶料性能的影响

研究纳米氧化锌等量或减量替代间接法氧化锌对NR胶料性能的影响。结果表明 ,当纳米氧化锌等量或减量 3 0 %替代间接法氧化锌应用时 ,胶料的焦烧时间和正硫化时间延长 ,抗硫化返原性能提高 ,硫化胶的邵尔A型硬度、3 0 0 %定伸应力和拉伸强度增大 ;当纳米氧化锌减量 60 %～ 80 %使用时 ,胶料的抗硫化返原性能下降 ,硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度增大     

湿法氧化锌对天然橡胶性能的影响

研究湿法氧化锌FF和HR对天然橡胶(NR)性能的影响,并与普通氧化锌(间接法)对比。结果表明:与普通氧化锌相比,湿法氧化锌FF和HR的活化和补强作用显著,添加湿法氧化锌FF和HR会缩短NR胶料的焦烧时间和t90,增大Fmax;在氧化锌用量相同时,3种氧化锌的NR硫化胶的拉伸强度由大到小的顺序为湿法氧化锌FF、湿法氧化锌HR和普通氧化锌,定伸应力由大到小的顺序为湿法氧化锌HR、湿法氧化锌FF和普通氧化锌,拉断伸长率由大到小的顺序与定伸应力相反;添加普通氧化锌的NR胶料的Payne效应较弱;氧化锌用量增大时,3种氧化锌的NR硫化胶的储能模量增大,损耗因子减小。     

纳米氧化锌在SR中的应用

研究纳米氧化锌分别在NR／SBR，NR／BR，SBR，EPDM，CIIR，NBR和CR中的应用，并与普通氧化锌进行对比。纳米氧化锌因具有特殊的界面效应而使反应活性增大，替代普通氧化锌可以减量使用。纳米氧化锌在二烯烃类SR中用作硫化活性剂，减量幅度可达到40％～60％；在CR中用作交联剂，减量幅度可达20％；纳米氧化锌用量超过减量水平时，胶料性能反而下降。     

环保型硫化促进剂CBBS在橡胶中的应用研究

研究环保型硫化促进剂CBBS在天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)硫黄硫化体系胶料中的应用。结果表明:在NR炭黑补强胶料中促进剂CBBS胶料具有硫化活性高、硫化平坦性好、交联程度大的特点,促进剂CBBS的炭黑/白炭黑并用补强胶料的硫化特性和硫化物物理性能较优;在SBR炭黑补强胶料中促进剂CBBS胶料具有焦烧时间长和加工安全性好的特点,促进剂CBBS的炭黑/白炭黑并用补强胶料的硫化速度较慢,但硫化胶物理性能优异。     

稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR的硫化特性和硫化机理研究

采用液相化学沉积法和凝聚共沉法制备稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR[P(NR/HAF-Dy)],研究其在氧化锌配合和无氧化锌配合下的硫化特性,并对其硫化机理进行探讨.结果表明,在胶料中添加Dy可以提高胶料交联度,但提高幅度较氧化锌小,说明Dy对硫化反应的活化作用有限,不能代替氧化锌单独作活性剂使用;Dy可以延长焦烧时间,提高硫化速率和交联密度.在对胶料硫化特性和DSC曲线分析的基础上,提出Dy3 -Zn2 双金属活性中心硫化机理模型,认为该活性中心具有较大的位阻效应,延缓了其与S8的反应,并加快了多硫化物的断键速度,从而使P(NR/HAF-Dy)具有较长的t10和较快的硫化速率.     

碳纳米管/NR复合材料的硫化特性

对机械混合制备的碳纳米管(CNTs)／NR复合材料硫化性能进行研究。结果表明，与炭黑补强胶料相比，加入CNTs后，NR胶料的焦烧时间略有延长，硫化返原现象减轻。应用几种不同工艺预处理的CNTs进行试验发现，除经混酸氧化处理CNTs对NR硫化产生明显迟滞效应外，其它几种CNTs填充胶料的硫化特性变化不大。应用CNTs填充橡胶材料，混炼胶中硫黄的用量应适当增大。     

锌在丁苯橡胶硫化过程中的作用

几乎所有橡胶制品的生产中都要用到锌化合物，特别是氧化锌。通常用量为胶料总量的2％，大约相当于4份氧化锌。在欧盟，每年大约有10万吨的氧化锌和稍少量的其他锌化合物用于橡胶工业，这大概占氧化锌消耗总量的40％。在硫黄硫化体系中，氧化锌主要用作活性剂，另外，它还可以加入到过氧化物硫化体系中，也可以在含有卤素和羧基的橡胶（CR，CSM，CIIR，BIIR，XCR，XNBR，XSBR）中作交联剂使用。它还可以用作胶乳的白色染料，偶尔也充当半补强填料，氧化锌还能够改善热传递性能，其他用于胶料的锌化合物包括锌皂、二硫化氨基甲酸锌、苯并噻唑-2-硫醇锌、苯并米唑-2-硫醇锌。     

NR传统硫化体系的抗硫化返原特性

介绍了NR抗硫化返原的主要措施和机理,并在NR传统硫化体系的基础上,比较了4种典型的抗硫化返原助剂（芳香酸锌皂Structol AKT73, 二烷基多硫化磷酸酯SDT／G,Duralink HTS和Perkalink900)的用量和在不同硫化温度下硫化对NR胶料硫化和抗返原理性能的影响,在相同用量情况下,Perkalink900的抗硫化返原能力最强。     

低锌硫化活性剂DH78在轮胎胎面胶中的应用研究

研究锌离子络合物低锌硫化活性剂DH78（简称DH78）在轮胎胎面胶中的应用。结果表明：DH78的硫化活性作用明显优于氧化锌,但不能完全取代氧化锌的模量增强作用;与只添加氧化锌的胶料相比,DH78替代50%～60%氧化锌胶料的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、耐磨性能总体提高;由于氧化锌减量,胶料密度减小,胶料成本有所降低;由于DH78的硫化活性作用较强,胶料焦烧时间缩短,必要时可添加适量防焦剂。     

胶料中氧化锌减量研究

氧化锌是橡胶硫黄硫化最常用的有效活化剂。但是，人们越来越担忧胶料中的锌向环境中的释放问题。不控制橡胶工业在生产、废弃物处理和回收利用等各环节中氧化锌的过量释放，可能会对环境、人体健康，特别是对锌较敏感的水生物造成不良影响。该项研究的目的是探索在胶料中使用硬脂酸镁和氧化镁代替部分氧化锌的可行性。在含最佳用量的氧化锌的纯胶和填充胶配方中，使用1份-5份硬脂酸镁和氧化镁，用含5份氧化锌的典型纯胶配方作为参比配方。考察了硬脂酸镁和氧化镁对硫化胶流变行为和物理性能的影响。结果表明，可以在胶料配方中使用硬脂酸镁，将氧化锌用量减至最低限度．硬脂酸镁起活化剂的作用．同时保持橡胶制品的物理性能。     

硫化过程对天然橡胶胶料多重网络结构的影响

研究不同炭黑或硫黄用量的天然橡胶(NR)胶料硫化过程对其网络结构的影响。结果表明:与NR混炼胶相比,NR硫化胶含有更多的炭黑-炭黑和炭黑-大分子网络;随着炭黑用量的增大,NR硫化胶的炭黑-炭黑网络和炭黑-大分子网络增多,压缩疲劳温升和永久变形增大;随着硫黄用量的增大,NR硫化胶的炭黑-炭黑网络增多,且大分子交联网络和炭黑-大分子网络的共同作用增强,压缩疲劳温升和永久变形先减小后趋于稳定。     

季戊四醇锌与月桂酸锌并用对天然橡胶硫化特性的影响

采用季戊四醇锌与月桂酸锌并用作为硫化活性剂,考察其对天然橡胶硫化特性及物理机械性能的影响。结果表明,季戊四醇锌具有较高的硫化活性,可使胶料的硫化速率加快,硫化活化能下降,硫化活性高于月桂酸锌,但抗硫化返原性能较差,胶料的物理机械性能较低,耐磨性较差。将季戊四醇锌与月桂酸锌并用可产生硫化协同效应,明显提高胶料的表观交联密度,改善抗硫化返原性能,同时还能降低门尼黏度、提高填料分散性并降低生热和滚动阻力。加入6.70份季戊四醇锌并用5.56份月桂酸锌的天然橡胶硫化胶,其综合性能优于添加5.00份氧化锌的硫化胶,并且含锌质量分数减少48%。     

湿法氧化锌种类和用量对天然橡胶性能的影响

研究湿法氧化锌种类和用量对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:与添加普通氧化锌的胶料相比,对于未填充炭黑NR体系,减半用量的湿法氧化锌混炼胶的焦烧时间和t90较短,Fmax较大;硫化胶的定伸应力、拉伸强度和剪切模量(G′)较大,拉断伸长率、损耗模量(G″)和损耗因子(tanδ)较小。对于填充炭黑NR体系,减半用量的湿法氧化锌混炼胶的门尼粘度、G′和G″较大,tanδ较小,焦烧时间和t90较短,Fmax较大;硫化胶的密度稍低,硬度和定伸应力较大,耐老化性能较好,玻璃化温度较低,tanδ较小,其他物理性能变化不大。湿法氧化锌FF的性能优于湿法氧化锌HR。     

复合氧化锌胶料的性能研究

试验研究复合氧化锌对NR和SBR胶料及斜交轮胎胎侧胶和胎面基部胶性能的影响.结果表明,当氧化锌用量超过2.5份后,采用复合氧化锌的NR或SBR胶料硫化特性、物理性能和耐热老化性能与采用间接法氧化锌的胶料接近;采用复合氧化锌等量替代间接法氧化锌用于斜交轮胎,胎侧胶性能变化不大,胎面基部胶物理性能有所提高,胶料成本降低.     

氧化锌减量试验与锌皂类增塑剂ZD-2的应用

试验研究氧化锌减量对胶料性能的影响,并在减小氧化锌用量的同时使用锌皂类增塑剂ZD-2进行补偿.结果表明,在胎面胶生产配方的基础上,将氧化锌用量由5份减至3份,加入2份增塑剂ZD-2,再增加1份炭黑N220和1份软化剂,胶料的加工性能、抗硫化返原性能、耐磨性能和生热性能提高,成品轮胎的耐久性能达到国家标准要求.     

超锌活性剂AK-1在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究超锌活性剂AK-1在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用,分别在白炭黑/炭黑并用及纯炭黑胎面胶中加入超锌活性剂AK-1等量替代间接法氧化锌。结果表明：与间接法氧化锌胶料相比,超锌活性剂AK-1胶料的焦烧时间延长,加工安全性提高;硫化胶的定伸应力和拉伸强度相当;白炭黑胶料的Payne效应减弱,填料的分散性更好,生热性能相当;试验轮胎的耐久性能满足标准要求;轮胎生产成本降低,且有利于轮胎轻量化。     

有机锌在全钢载重子午线轮胎胎侧胶中的应用

研究有机锌替代氧化锌在全钢载重子午线轮胎胎侧胶中的应用。结果表明:与氧化锌胶料相比,有机锌胶料的MH较大,硫化速度相当,拉伸强度和定伸应力较大,耐热老化性能提高。在全钢载重子午线轮胎胎侧胶中,有机锌可等量替代氧化锌使用。